(57)【要約】【課題】  電子ビームの非点補正作業を効率良く行える電子ビーム装置を提供する。【解決手段】  電子ビーム源１から試料１０に照射された電子ビーム３１の非点を補正するための非点補正手段２４と、非点補正手段２４による電子ビーム３１の非点補正方向とその補正量を調整するための操作部２５と、電子ビーム３１が照射された試料１０の像を作成するための像作成手段と、像作成手段により作成された像を表示するための表示手段１７とを備える電子ビーム装置において、操作部２５による調整方向と電子ビーム３１の非点補正方向との関係を表す図形を表示する指示ウインドウを作成するためのウインドウ作成部１５を備え、当該ウインドウ作成部１５により作成される指示ウインドウ内の前記図形が設定可能とされ、設定された前記図形を含む指示ウインドウが表示手段１７により表示される。【選択図】図１
2006004849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビーム源と、電子ビーム源から試料に照射された電子ビームの非点を補正するための非点補正手段と、非点補正手段による電子ビームの非点補正方向とその補正量を調整するための操作部と、電子ビームが照射された試料の像を作成するための像作成手段と、像作成手段により作成された像を表示するための表示手段とを備える電子ビーム装置において、操作部による調整方向と電子ビームの非点補正方向との関係を表す図形を表示する指示ウインドウを作成するためのウインドウ作成部を備え、当該ウインドウ作成部により作成される指示ウインドウ内の前記図形が設定可能とされ、設定された前記図形を含む指示ウインドウが表示手段により表示されることを特徴とする電子ビーム装置。
【請求項２】
電子ビーム源と、電子ビーム源から試料に照射された電子ビームの非点を補正するための非点補正手段と、電子ビームが照射された試料の像を作成するための像作成手段と、像作成手段により作成された像を表示するための表示手段とを備える電子ビーム装置において、非点補正手段による電子ビームの非点補正方向とその補正量を調整する操作ウインドウを作成するためのウインドウ作成部を備え、当該ウインドウ作成部により作成される操作ウインドウ内に調整操作方向と電子ビームの非点補正方向との関係を表す図形を表示するとともに、当該図形が設定可能とされ、設定された図形を含む操作ウインドウが表示部により表示されることを特徴とする電子ビーム装置。
【請求項３】
前記非点補正手段は、試料を透過した電子ビームの非点を補正することを特徴とする請求項１若しくは２記載の電子ビーム装置。
【請求項４】
電子ビーム源と、電子ビーム源から試料に向けて放出された電子ビームを制御するための電子光学系と、試料を保持するとともに当該試料を多方向に傾斜させるための試料保持手段と、試料保持手段による試料の傾斜方向と傾斜量を調整するための操作部と、電子ビームが照射された試料の像を作成するための像作成手段と、像作成手段により作成された像を表示するための表示手段とを備える電子ビーム装置において、操作部による試料の傾斜方向とそれによる結晶方位補正方向との関係を示す図形を指示する指示ウインドウを作成するためのウインドウ作成部を備え、当該ウインドウ作成部により作成される指示ウインドウ内の前記図形が設定可能とされ、設定された前記図形を含む指示ウインドウが表示手段により表示されることを特徴とする電子ビーム装置。
【請求項５】
電子ビーム源と、電子ビーム源から試料に向けて放出された電子ビームを制御するための電子光学系と、試料を保持するとともに当該試料を多方向に傾斜させるための試料保持手段と、電子ビームが照射された試料の像を作成するための像作成手段と、像作成手段により作成された像を表示するための表示手段とを備える電子ビーム装置において、試料保持手段による試料の傾斜方向と傾斜量を調整する操作ウインドウを作成するためのウインドウ作成部を備え、当該ウインドウ作成部により作成されるウインドウ内に傾斜方向とそれによる結晶方位補正方向との関係を示す図形を表示するとともに、当該図形が設定可能とされ、設定された図形を含む操作ウインドウが表示手段により表示されることを特徴とする電子ビーム装置。
【請求項６】
電子ビーム源と、電子ビーム源から試料に向けて放出された電子ビームの非点を補正するための非点補正手段と、試料を保持するとともに当該試料を多方向に傾斜させるための試料保持手段と、非点補正手段の駆動を調整するための第１の操作部と、試料保持手段の駆動を調整するための第２の操作部と、電子ビームが照射された試料の像を作成するための像作成手段と、像作成手段により作成された像を表示するための表示手段とを備える電子ビーム装置において、第１の操作部又は第２の操作部に基づく調整方向とその調整の結果としての補正方向との関係を示す図形を指示する指示ウインドウを作成するためのウインドウ作成部を有し、当該ウインドウ作成部により作成される指示ウインドウ内の前記図形が設定可能とされ、設定された図形を含む指示ウインドウが表示手段により表示されることを特徴とする電子ビーム装置。
【請求項７】
前記ウインドウ作成部により作成される指示ウインドウにおける補正対象が選択可能とされていることを特徴とする請求項６記載の電子ビーム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過形電子顕微鏡等の電子ビーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
透過形電子顕微鏡においては、電子ビーム源となる電子銃から電子ビームが試料に向けて加速されて放出される。電子銃から放出された電子ビームは、照射系により制御されて試料に照射される。電子ビームが照射される試料は、試料保持手段により保持されている。
【０００３】
そして、試料を透過した電子ビームは、結像系（拡大レンズ系）により制御されて後段に位置する撮像部に結像され、当該撮像部により試料の透過像が撮像される。
【０００４】
このような透過形電子顕微鏡において、結像系での電子ビームの非点は、結像される試料の透過像の分解能に大きな影響を与える。よって、電子ビームの非点が生じないように結像系には非点補正コイルが設けられている。
【０００５】
結像系は、対物レンズ、中間レンズ、及び投影レンズを備えており、試料側からこの順序で配置されている。そして、非点補正コイルは、対物レンズの後段側に設けられている。なお、当該非点補正コイルは、Ｘ方向における非点を補正するためのＸ方向非点補正用コイルと、Ｙ方向における非点を補正するためのＹ方向非点補正用コイルの２つの非点補正用コイルから構成されている。
【０００６】
この非点補正コイルを構成するＸ方向非点補正用コイルとＹ方向非点補正用コイルの励磁駆動条件は、それぞれ対応する２つの調整用の操作つまみをオペレータが手動操作することにより行われている。このときの操作は、オペレータが、電子ビームの断面に相当するフーリエ変換像を確認しながら、操作つまみを操作する。
【０００７】
また、このような透過形電子顕微鏡を用いて、結晶性の試料の回折図形を観察することもある。この場合には、試料を保持している試料保持手段を駆動して、試料を適宜傾斜させ、電子ビームの試料への入射方向に試料の結晶方位を合わせる操作、すなわち結晶性試料傾斜方位合わせが必要となる。この際の試料の傾斜方向には、Ｘ方向及びＹ方向の２方向がある。
【０００８】
このときには、オペレータが回折図形の位置を確認しながら、試料保持手段を駆動する駆動用の２対の操作ペダル（オペレータの足下に位置する）を操作する。これにより、試料保持手段に保持されている試料が適宜傾くこととなる。その結果、電子ビームの入射方向に対する試料の結晶方位が調整されて、回折図形が所望の位置に移動する。ここで、当該２対の操作ペダルは、試料のＸ方向での傾斜を実行する１対の操作ペダル（Ｘ方向傾斜操作ペダル対）と、試料のＹ方向での傾斜を実行するもう１対の操作ペダル（Ｙ方向傾斜操作ペダル対）とからなる。そして、Ｘ方向ペダル対は、試料を＋Ｘ方向に傾斜させるための＋Ｘ方向ペダルと、試料を−Ｘ方向に傾斜させるための−Ｘ方向ペダルとを有する。また、Ｙ方向ペダル対も同様に、試料を＋Ｙ方向に傾斜させるための＋Ｙ方向ペダルと、試料を−Ｙ方向に傾斜させるための−Ｙ方向ペダルとを有する。
【０００９】
なお、上記のような透過形電子顕微鏡において、２極エンコーダによって入力された位置に対応する方位角を２倍し、その２倍の方位角と指示された位置に対応する大きさとを有する２次元ベクトルをＸ、Ｙ方向成分に分解して非点補正用信号を形成する演算手段を備えるものもある（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開平７−２６２９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した透過形電子顕微鏡において、結像系での電子ビームの非点を補正する際には、上記のごとくＸ方向非点補正用コイルとＹ方向非点補正用コイルの励磁駆動条件を、オペレータが２つの操作つまみを手動操作することにより調整している。
【００１２】
このとき、各操作つまみをどの方向に回せば良いかを示す具体的な表示等が無いので、オペレータは試行錯誤を繰り返しながら２つの操作つまみを操作していた。このため、電子ビームの非点補正作業に手間と時間がかかることとなり、効率良く非点補正を行うことができなかった。
【００１３】
また、上述した透過形電子顕微鏡において、結晶性の試料の回折図形を観察するために、試料の結晶方位を調整する際には、試料保持手段を駆動する駆動用の２対の操作ペダルをオペレータが操作して、試料保持手段に保持されている試料を適宜傾けている。
【００１４】
このとき、当該２対の操作ペダルを構成する＋Ｘ方向ペダル、−Ｘ方向ペダル、＋Ｙ方向ペダル、及び−Ｙ方向ペダルの内のどのペダルを操作すれば良いかを示す具体的な表示等が無いので、オペレータは試行錯誤を繰り返しながら各ペダルの操作を行っていた。このため、試料の結晶方位補正作業に手間と時間がかかることとなり、効率良く結晶方位補正を行うことができなかった。
【００１５】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、電子ビームの非点補正作業を効率良く行うことのできる電子ビーム装置を提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明は、結晶性試料の結晶方位補正作業を効率良く行うことのできる電子ビーム装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に基づく第１の電子ビーム装置は、電子ビーム源と、電子ビーム源から試料に照射された電子ビームの非点を補正するための非点補正手段と、非点補正手段による電子ビームの非点補正方向とその補正量を調整するための操作部と、電子ビームが照射された試料の像を作成するための像作成手段と、像作成手段により作成された像を表示するための表示手段とを備える電子ビーム装置において、操作部による調整方向と電子ビームの非点補正方向との関係を表す図形を表示する指示ウインドウを作成するためのウインドウ作成部を備え、当該ウインドウ作成部により作成される指示ウインドウ内の前記図形が設定可能とされ、設定された前記図形を含む指示ウインドウが表示手段により表示されることを特徴とする。
【００１８】
本発明に基づく第２の電子ビーム装置は、電子ビーム源と、電子ビーム源から試料に照射された電子ビームの非点を補正するための非点補正手段と、電子ビームが照射された試料の像を作成するための像作成手段と、像作成手段により作成された像を表示するための表示手段とを備える電子ビーム装置において、非点補正手段による電子ビームの非点補正方向とその補正量を調整する操作ウインドウを作成するためのウインドウ作成部を備え、当該ウインドウ作成部により作成される操作ウインドウ内に調整操作方向と電子ビームの非点補正方向との関係を表す図形を表示するとともに、当該図形が設定可能とされ、設定された図形を含む操作ウインドウが表示部により表示されることを特徴とする。
【００１９】
本発明に基づく第３の電子ビーム装置は、電子ビーム源と、電子ビーム源から試料に向けて放出された電子ビームを制御するための電子光学系と、試料を保持するとともに当該試料を多方向に傾斜させるための試料保持手段と、試料保持手段による試料の傾斜方向と傾斜量を調整するための操作部と、電子ビームが照射された試料の像を作成するための像作成手段と、像作成手段により作成された像を表示するための表示手段とを備える電子ビーム装置において、操作部による試料の傾斜方向とそれによる結晶方位補正方向との関係を示す図形を指示する指示ウインドウを作成するためのウインドウ作成部を備え、当該ウインドウ作成部により作成される指示ウインドウ内の前記図形が設定可能とされ、設定された前記図形を含む指示ウインドウが表示手段により表示されることを特徴とする。
【００２０】
本発明に基づく第４の電子ビーム装置は、電子ビーム源と、電子ビーム源から試料に向けて放出された電子ビームを制御するための電子光学系と、試料を保持するとともに当該試料を多方向に傾斜させるための試料保持手段と、電子ビームが照射された試料の像を作成するための像作成手段と、像作成手段により作成された像を表示するための表示手段とを備える電子ビーム装置において、試料保持手段による試料の傾斜方向と傾斜量を調整する操作ウインドウを作成するためのウインドウ作成部を備え、当該ウインドウ作成部により作成されるウインドウ内に傾斜方向とそれによる結晶方位補正方向との関係を示す図形を表示するとともに、当該図形が設定可能とされ、設定された図形を含む操作ウインドウが表示手段により表示されることを特徴とする。
【００２１】
本発明に基づく第５の電子ビーム装置は、電子ビーム源と、電子ビーム源から試料に向けて放出された電子ビームの非点を補正するための非点補正手段と、試料を保持するとともに当該試料を多方向に傾斜させるための試料保持手段と、非点補正手段の駆動を調整するための第１の操作部と、試料保持手段の駆動を調整するための第２の操作部と、電子ビームが照射された試料の像を作成するための像作成手段と、像作成手段により作成された像を表示するための表示手段とを備える電子ビーム装置において、第１の操作部又は第２の操作部に基づく調整方向とその調整の結果としての補正方向との関係を示す図形を指示する指示ウインドウを作成するためのウインドウ作成部を有し、当該ウインドウ作成部により作成される指示ウインドウ内の前記図形が設定可能とされ、設定された図形を含む指示ウインドウが表示手段により表示されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に基づく第１の電子ビーム装置では、操作部による調整方向と電子ビームの非点補正方向との関係を表す図形を表示する指示ウインドウを作成するためのウインドウ作成部を備え、当該ウインドウ作成部により作成される指示ウインドウ内の前記図形が設定可能とされ、設定された前記図形を含む指示ウインドウが表示手段により表示される。
【００２３】
よって、操作部による調整方向と電子ビームの非点補正方向との関係を表す図形を表示する指示ウインドウをオペレータが目視にて確認することができるので、電子ビームの非点補正作業を効率良く行うことができる。
【００２４】
本発明に基づく第２の電子ビーム装置では、非点補正手段による電子ビームの非点補正方向とその補正量を調整する操作ウインドウを作成するためのウインドウ作成部を備え、当該ウインドウ作成部により作成される操作ウインドウ内に調整操作方向と電子ビームの非点補正方向との関係を表す図形を表示するとともに、当該図形が設定可能とされ、設定された図形を含む操作ウインドウが表示部により表示される。
【００２５】
よって、調整操作方向と電子ビームの非点補正方向との関係を表す図形を含む操作ウインドウをオペレータが目視にて確認することができるので、電子ビームの非点補正作業を効率良く行うことができる。
【００２６】
本発明に基づく第３の電子ビーム装置では、操作部による試料の傾斜方向とそれによる結晶方位補正方向との関係を示す図形を指示する指示ウインドウを作成するためのウインドウ作成部を備え、当該ウインドウ作成部により作成される指示ウインドウ内の前記図形が設定可能とされ、設定された前記図形を含む指示ウインドウが表示手段により表示される。
【００２７】
よって、操作部による試料の傾斜方向とそれによる結晶方位補正方向との関係を示す図形を含む指示ウインドウをオペレータが目視にて確認することができるので、結晶性試料の結晶方位補正作業を効率良く行うことができる。
【００２８】
本発明に基づく第４の電子ビーム装置では、試料保持手段による試料の傾斜方向と傾斜量を調整する操作ウインドウを作成するためのウインドウ作成部を備え、当該ウインドウ作成部により作成されるウインドウ内に傾斜方向とそれによる結晶方位補正方向との関係を示す図形を表示するとともに、当該図形が設定可能とされ、設定された図形を含む操作ウインドウが表示手段により表示される。
【００２９】
よって、傾斜方向とそれによる結晶方位補正方向との関係を示す図形を含む操作ウインドウをオペレータが目視にて確認することができるので、結晶性試料の結晶方位補正作業を効率良く行うことができる。
【００３０】
本発明に基づく第５の電子ビーム装置では、第１の操作部又は第２の操作部に基づく調整方向とその調整の結果としての補正方向との関係を示す図形を指示する指示ウインドウを作成するためのウインドウ作成部を有し、当該ウインドウ作成部により作成される指示ウインドウ内の前記図形が設定可能とされ、設定された図形を含む指示ウインドウが表示手段により表示される。
【００３１】
よって、第１の操作部又は第２の操作部に基づく調整方向とその調整の結果としての補正方向との関係を示す図形を指示する指示ウインドウをオペレータが目視にて確認することができるので、第１の操作部又は第２の操作部の操作による補正作業を効率良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明における電子ビーム装置を示す概略構成図であり、この電子ビーム装置は透過形電子顕微鏡の構成を備えている。
【００３３】
図１において、１は電子銃（電子ビーム源）であり、この電子銃１からは電子ビーム３１が試料１０に向けて加速されて放出される。電子銃１から放出された電子ビーム３１は、集束レンズ２により試料１０上に細く集束されるとともに、偏向コイル３により適宜偏向される。これにより、電子銃１からの電子ビーム３１は、集束レンズ２及び偏向コイル３により制御されて試料１０に照射される。なお、集束レンズ２及び偏向コイル３により照射系（第１の電子光学系）２２が構成される。
【００３４】
ここで、試料１０は、試料保持手段４により保持されている。この試料保持手段４は、試料１０を保持し、試料１０をＸ−Ｙ平面（水平平面）内及びＺ方向（垂直方向）に移動させるとともに、試料１０をＸ方向又はＹ方向に傾斜させる。試料１０の傾斜について詳述すると、試料保持手段４の動作により、試料１０は、＋Ｘ方向若しくは−Ｘ方向、又は＋Ｙ方向若しくは−Ｙ方向に傾斜することとなる。
【００３５】
試料１０に照射されてこの試料１０を透過した電子ビーム３１は対物レンズ５、中間レンズ８、及び投影レンズ９により制御されて、後段に位置する撮像部１１に結像される。撮像部１１は、これにより結像された像を試料１０の透過像として撮像する。
【００３６】
このとき、試料１０を透過した電子ビーム３１に非点が生じている場合には、対物レンズ５の後段に位置する非点補正手段２４により当該非点が補正される。この非点補正手段２４は、Ｘ方向非点補正用コイル６とＹ方向非点補正用コイル７とから構成されている。Ｘ方向非点補正用コイル６は、電子ビーム３１のＸ方向における非点を補正する。また、Ｙ方向非点補正用コイル７は、電子ビーム３１のＹ方向における非点を補正する。これにより、電子ビーム３１のＸ方向若しくはＹ方向における非点を無くすようにしている。
【００３７】
ここで、対物レンズ５、中間レンズ８、投影レンズ９、及び非点補正手段２４により結像系（第２の電子光学系）が構成される。なお、図中の２３ａは制限視野絞りであり、この制限視野絞り２３ａは、後述する試料１０の回折図形を観察する際に、必要に応じて電子ビーム３１の軌道上に配置される。制限視野絞り２３ａは非点補正手段２４と中間レンズ８との間に位置する。
【００３８】
上述した照射系２２の各構成要素、結像系２３の各構成要素、及び試料保持手段４は、それぞれ対応する駆動部１ａ〜９ａにより駆動される。各駆動部１ａ〜９ａは、バスライン１３に接続されている。
【００３９】
撮像部１１で撮像された試料１０の像である透過像の信号は、画像形成部１２に送られて当該透過像の画像が作成される。これにより作成された画像のデータ（画像データ）は、バスライン１３に送られる。撮像部１１及び画像作成部１２により像作成手段が構成される。
【００４０】
バスライン１３には、制御部１４、ウインドウ作成部１５、記憶部１６、表示部（表示手段）１７及び操作部２５が接続されている。操作部２５は、キーボード１８、ポインティングデバイスであるマウス１９、操作ボックス（第１の操作部）２０、及び操作ペダル（第２の操作部）２１を備える。
【００４１】
制御部１４は、本発明における電子ビーム装置の各構成要素を制御するためのものである。ウインドウ作成部１５は、後述する指示ウインドウ又は操作ウインドウの表示データを作成するためのものであり、詳細については後ほど説明する。記憶部１６は、ウインドウ作成部１５により作成された指示ウインドウ又は操作ウインドウの表示データを格納するためのものである。表示部１７は、画像形成部１２において作成された画像データを受けてその画像を表示したり、記憶部１６に格納された表示データを受けてその画像を表示したりするためのものである。
【００４２】
また、操作部２５を構成するキーボード１８やマウス１９は、当該電子ビーム装置の動作の設定や指定等を行うためのものである。
【００４３】
さらに、操作部２５を構成する操作ボックス２０について図２を参照して説明する。ここで、図２は操作ボックス２０を示す平面図である。この操作ボックス２０は、非点補正手段２４の励磁駆動を調整するためのものである。
【００４４】
操作ボックス２０は、２個の操作つまみ４２，４３を備えている。一方の操作つまみ４２は、非点補正手段２４におけるＸ方向非点補正用コイル６の励磁駆動条件を手動調整するためのものである。また、他方の操作つまみ４３は、非点補正手段２４におけるＹ方向非点補正用コイル７の励磁駆動条件を手動調整するためのものである。これらの操作つまみ４２，４３は、例えば時計方向に回されることにより対応する非点補正用コイル６，７の励磁が大きくなり、また反時計方向に回されることにより対応する非点補正用コイル６，７の励磁が小さくなる。なお、図中の４１は、操作つまみ４２，４３が設けられた操作ボックス本体である。
【００４５】
そして、操作部２５を構成する操作ペダル２１について図３を参照して説明する。ここで、図３は操作ペダル２１を示す平面図である。この操作ペダル２１は、試料保持手段４の傾斜状態を調整するためのものであり、オペレータの足下に配置されている。
【００４６】
操作ペダル２１は、２個の操作ペダル部２１ａ，２１ｂを備えている。一方の操作ペダル部２１ａには、２個のペダル部４５ａ，４５ｂが設けられている。このうち、一方のペダル部４５ａは、試料保持手段４を＋Ｘ方向に傾斜させるためのものである。また、他方のペダル部４５ｂは、試料保持手段４を−Ｘ方向に傾斜させるためのものである。オペレータは、ペダル部４５ａ，４５ｂを足で踏んで操作する。これにより、試料保持手段４に保持された試料１０は、＋Ｘ方向若しくは−Ｘ方向に傾斜する。
【００４７】
また、他方の操作ペダル部２１ｂには、２個のペダル部４６ａ，４６ｂが設けられている。このうち、一方のペダル部４６ａは、試料保持手段４を＋Ｙ方向に傾斜させるためのものである。また、他方のペダル部４６ｂは、試料保持手段４を−Ｙ方向に傾斜させるためのものである。オペレータは、ペダル部４６ａ，４６ｂを足で踏んで操作する。これにより、試料保持手段４に保持された試料１０は、＋Ｙ方向若しくは−Ｙ方向に傾斜する。なお、図中の４５及び４６は、対応するペダル部が設けられた操作ペダル本体である。
【００４８】
以上から構成される電子ビーム装置における動作について、以下に説明する。
【００４９】
電子銃１から加速されて放出された電子ビーム３１は、第１の電子光学系２２により制御されて試料１０に照射される。試料１０に照射されてこの試料１０を透過した電子ビーム３１は、第２の電子光学系２３により制御されて撮像部１１に結像される。
【００５０】
撮像部１１は結像された像を試料１０の透過像として撮像する。撮像された透過像の信号は、画像形成部１２において当該透過像の画像が形成される。形成された透過像の画像は、表示部１７によりその表示画面上で表示される。
【００５１】
図４に、表示部１７における表示画面の一例を示す。同図において、５１は表示画面である。この表示画面５１内には、像表示部５２と、後述するウインドウ５３とが配置されるようになっている。上記透過像の画像は、像表示部５２に表示される。ウインドウ５３は、表示画面５１内でのウインドウ画面として必要なときに呼び出されて表示される。
【００５２】
ここで、画像作成部１２は、試料１０の透過像に基づいて、そのフーリエ変換像を形成することも可能である。例えば、試料１０としてその組成がアモルファス（非晶質）であるものを用い、当該試料１０のフーリエ変換像を作成することができる。作成されたフーリエ変換像は、表示部１７における表示画面５１内での像表示部５２に表示される。
【００５３】
このようなフーリエ変換像の一例を、図５に示す。同図に示すフーリエ変換像は、電子ビーム３１（この場合は、試料１０を透過した電子ビーム３１）の断面形状に相当するものであり、図中の左上方向及び右下方向に伸張する楕円状となっている。このように、電子ビーム３１の断面形状が楕円状になっている場合には、電子ビーム３１に非点が発生している。このときには、当該非点を補正する必要がある。
【００５４】
以下、試料１０を透過した電子ビーム３１の非点を補正する場合について説明する。まず、オペレータは、対物レンズ５の励磁を微小に変化させ、当該フーリエ変換像がアンダーフォーカス状態であるか、オーバーフォーカス状態であるかについて確認する。
【００５５】
そして、試料１０を透過した電子ビーム３１の非点を補正するには、非点補正手段２４を構成するＸ方向非点補正用コイル６若しくはＹ方向非点補正用コイル７の励磁駆動を調整する。このときには、操作ボックス２０に設けられた操作つまみ４２，４３をオペレータが手動により回して行う。
【００５６】
従来技術においては、２個の操作つまみ４２，４３の何れをどの方向に回せばよいかについての具体的な表示等が無いため、オペレータは試行錯誤を繰り返しながらこれら操作つまみ４２，４３を操作していた。なお、ある程度の目処となる補正方向の表示を、表示手段により行うものもあるが、当該補正方向の表示は固定されたものとなっており、適宜オペレータがその補正方向を現状の装置に合わせて設定可能とするようにはなっていない。
【００５７】
本発明での電子ビーム装置においては、オペレータが操作つまみ４２，４３を手動操作する際には、予めマウス１９を操作して、表示部１７の表示画面５１に指示ウインドウ５３を呼び出して表示しておく。ここで、上記フーリエ変換像がアンダーフォーカス状態である場合には、図６に示す指示ウインドウ５３が、オペレータにより選択されて表示されることとなる。また、当該フーリエ変換画像がオーバーフォーカス状態である場合には、図７に示す指示ウインドウ５３が、オペレータにより選択されて表示されることとなる。ここでは、一例として、フーリエ変換像がオーバーフォーカスの状態であり、図６に示す指示ウインドウ５３が、オペレータにより選択されて表示されているものとする。図６及び図７に示す指示ウインドウ５３の表示内容（表示データ）は、ウインドウ作成部１５により作成され、記憶部１６に当該表示データが格納されている。また、当該表示画面５１の像表示部５２には、一例として図５に示すフーリエ変換像が表示されているものとする。
【００５８】
オペレータは、このフーリエ変換像を目視にて確認しながら、電子ビーム３１の非点補正を行う。当該フーリエ変換像は、上述のごとく、左上方向及び右下方向に伸張する楕円状となっており、非点補正を行うことにより、補正後のフーリエ変換像が真円に近い形状となれば非点が無くなったこととなる。
【００５９】
ここで、図６に示す指示ウインドウ５３について説明すると、その上部５４には、操作ボックス２０における操作つまみ４２，４３を回す方向が図形表示されている。詳述すると、同図の左側から、Ｘ方向非点補正用コイル６の励磁を調整する操作つまみ４２の反時計方向での回転、同操作つまみ４２の時計方向での回転、Ｙ方向非点補正用コイル７の励磁を調整する操作つまみ４３の反時計方向での回転、同操作つまみ４３の時計方向での回転を示している。
【００６０】
また、当該指示ウインドウ５３の下部には、操作つまみ４２，４３の各回転方向に対応する非点補正方向を示す図形５５が表示されている。すなわち、操作つまみ４２を反時計方向に回転させたときには５５ａで示す非点補正方向が対応し、同操作つまみ４２を時計方向に回転させたときには５５ｂで示す非点補正方向が対応する。また、操作つまみ４３を反時計方向に回転させたときには５５ｃで示す非点補正方向が対応し、同操作つまみ４３を時計方向に回転させたときには５５ｄで示す非点補正方向が対応する。
【００６１】
図６及び図７に示す指示ウインドウ５３において、各非点補正方向５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄは、その上側に表示された各像形状５５ｅとなったフーリエ変換像を、その下側に示された真円に示すような非点の無い状態に補正する際での非点補正の方向を示す。例えば、図６において左側に示された非点補正方向５５ａでは、左右方向に伸張する楕円状の像形状５５ｅであるフーリエ変換像となった電子ビーム３１の非点を補正して、当該フーリエ変換像を真円に近づける際での補正方向を示す。
【００６２】
図５に示すフーリエ変換像は、左上方向及び右下方向に伸張する楕円状となっているので、図６に示した指示ウインドウ５３における補正方向５５ｃが該当する非点補正方向となる。よって、オペレータは、操作ボックス２０における操作つまみ４３を反時計方向に回す操作を行えば良い。これにより非点が補正された後での電子ビーム３１のフーリエ変換像を図８に示す。
【００６３】
ここで、各非点補正方向５５ａ〜５５ｄにおける像形状５５ｅは、オペレータにより変更可能（設定可能）とされている。すなわち、オペレータがマウス１９を操作することにより、記憶部１６に格納されている指示ウインドウ５３の表示データを読み出して、当該指示ウインドウ５３を表示部１７の表示画面５１に一旦表示させる。そして、この指示ウインドウ５３を目視にて確認しながら、マウス１９を操作して、各非点補正方向５５ａ〜５５ｄにおける像形状５５ｅを変更することができる。当該変更は、ウインドウ作成部１５にて行われる。
【００６４】
図９に、一例として、非点補正方向５５ｂにおける像形状５５ｅの変更例を示す。同図において、変更前での像形状を５５ｆ、変更後での像形状を５５ｇで示す。この例では、上下方向に伸張する楕円状とされた像形状５５ｆを、左上方向及び右下方向に伸張する楕円状とされた像形状５５ｇに変更するものである。このような変更は、マウス１９をドラッグして、表示画面上でのカーソルを移動させることにより実行できる。変更後での非点補正方向５５ｂにおいては、５５ｇで示された変更後の像形状に対応するフーリエ変換像となる電子ビーム３１の非点補正を行う際での補正方向を示すこととなる。
【００６５】
このように、非点補正方向５５ａ〜５５ｄを変更可能とする理由は、一旦分解された状態での装置の出荷時に記憶部１６に格納された指示ウインドウの表示データにおける非点補正方向５５ａ〜５５ｄが、装置の設置時での装置の組み立て後に、改めて非点補正方向を設定する必要が生じる場合があるからである。また、装置の設置後でのメンテナンスにより装置を分解し、メンテナンス後に装置を組み立てた後にも同様に、改めて非点補正方向を設定する必要が生じる場合があるからである。
【００６６】
このようにして非点補正方向が改めて設定された後の指示ウインドウ５３の表示データは、ウインドウ作成部１５から記憶部１６に送られ、記憶部１６において更新されて格納される。以降、更新された表示データが記憶部１６から読み出され、それによる指示ウインドウ５３が表示部１７の表示画面５１に表示されることとなる。
【００６７】
上記電子ビームビーム装置では、操作部２５を構成する操作ボックス２０による電子ビーム３１の非点補正方向を指示する指示ウインドウ５３を作成するためのウインドウ作成部１５を備え、当該ウインドウ作成部１５により作成される指示ウインドウ５３内の非点補正方向が設定可能とされ、設定された非点補正方向を含む指示ウインドウ５３が表示部１７により表示される。
【００６８】
よって、設定された非点補正方向を含む指示ウインドウ５３をオペレータが目視にて確認することができるので、電子ビーム３１の非点補正作業を効率良く行うことができる。
【００６９】
なお、上記電子ビーム装置においては、操作ボックス２０により電子ビーム３１の非点補正を行う例であったが、その変形例も考えられる。例えば、ウインドウ作成部１５が、非点補正手段２４の駆動を調整するための操作ウインドウを作成し、当該操作ウインドウを表示部１７の表示画面５１に表示する電子ビーム装置が考えられる。
【００７０】
当該電子ビーム装置における操作ウインドウは、図６及び図７に示すウインドウと同様の表示内容とすることができる。この場合、当該ウインドウ（操作ウインドウ）１０１内の上部５４にクリック用ボタン５４ａ〜５４ｄを配置し、各クリック用ボタン５４ａ〜５４ｄをカーソルによりクリックすると、その下側に示された非点補正方向に対応して非点補正手段２４の励磁駆動条件が調整され、電子ビーム３１の非点が補正されるようになる。
【００７１】
上記電子ビーム装置では、非点補正手段２４の駆動を調整する操作ウインドウ１０１を作成するためのウインドウ作成部１５を備え、当該ウインドウ作成部１５により作成される操作ウインドウ１０１内に非点補正方向が含まれているとともに、当該非点補正方向が設定可能とされ、設定された非点補正方向を含む操作ウインドウ１０１が表示部１７により表示される。
【００７２】
よって、設定された非点補正方向を含む操作ウインドウ１０１をオペレータが目視にて確認することができるので、電子ビーム３１の非点補正作業を効率良く行うことができる。
【００７３】
次に、試料１０が結晶性試料であるときに、当該試料の回折図形を観察する際における試料の結晶性試料傾斜方位補正作業について説明する。このとき、電子ビーム３１の軌道上には制限視野絞り２３ａが配置され、表示部１７の表示画面５１における像表示部５２には、試料１０の回折図形が表示されているものとする。
【００７４】
図１０は、表示部１７の表示画面５１に表示される指示ウインドウ６３を示す。当該指示ウインドウ６３も、ウインドウ作成部１５により作成されて記憶部１６に格納される。この指示ウインドウ６３について説明すると、その上部６４には、操作ペダル２１を構成する２個の操作ペダル部２１ａ，２１ｂにおける各ペダル部が図示されている。詳述すると、同図の左側から、試料保持手段４を＋Ｘ方向に傾斜させるためのペダル部４５ａ、同手段４を−Ｘ方向に傾斜させるためのペダル部４５ｂ、同手段４を＋Ｙ方向に傾斜させるためのペダル部４６ａ、同手段４を−Ｙ方向に傾斜させるためのペダル部４６ｂを図示している。
【００７５】
また、当該指示ウインドウ６３の下部には、各ペダル部の操作に対応する結晶方位補正方向（試料の傾斜補正方向）６５が図示されている。すなわち、ペダル部４５ａを操作したときには６５ａで示す結晶方位補正方向６５ａが対応し、ペダル部４５ｂを操作したときには６５ｂで示す結晶方位補正方向が対応し、ペダル部４６ａを操作したときには６５ｃで示す結晶方位補正方向が対応し、ペダル部４６ｂを操作したときには６５ｄで示す結晶方位補正方向が対応する。
【００７６】
そして、指示ウインドウ６３において、各結晶方位補正方向６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄは、その上側に表示されたラウエゾーン６６ａと透過波（透過電子ビーム）６６ｂとの位置関係６５ｅを、その下側に示すごとくラウエゾーン６６ａの中心が透過波６６ｂの中心と一致させるように、試料１０の結晶方位を補正する際での補正方向を示す。ラウエゾーン６６ａの中心と透過波６６ｂの中心とが一致する状態で、上記回折図形は良好に観察されることとなる。例えば、図１０において左側に示された結晶方位補正方向６５ａでは、ラウエゾーン６６ａの中心が透過波６６ｂの中心から左下方向にずれて位置している場合に、結晶方位を補正して、ラウエゾーン６６ａの中心と透過波６６ｂの中心とを一致させる際での補正方向を示す。
【００７７】
この指示ウインドウ６３においても、上記位置関係６５ｅは、オペレータにより変更可能（設定可能）とされている。すなわち、オペレータがマウス１９を操作することにより、記憶部１６に格納されている指示ウインドウ６３の表示データを読み出して、当該指示ウインドウ６３を表示部１７の表示画面５１に一旦表示させる。そして、この指示ウインドウ６３を目視にて確認しながら、マウス１９を操作して、各結晶方位補正方向６５ａ〜６５ｄにおける上記位置関係６５ｅを変更することができる。当該変更は、ウインドウ作成部１５にて行われる。
【００７８】
図１１に、一例として、結晶方位補正方向６５ｂにおける上記位置関係６５ｅの変更例を示す。同図において、変更前でのラウエゾーンを６６ｃ、変更後でのラウエゾーンを６６ｄで示す。この例では、透過波６６ｂの左上方向に位置していたラウエゾーン６６ｃを、透過波６６ｂの左下方向に位置するラウエゾーン６６ｄに変更するものである。このような変更は、上述と同様に、マウス１９をドラッグして、画面表示上でのカーソルを移動させることにより実行できる。変更後での結晶方位補正方向６５ｂにおいては、６６ｄで示された変更後のラウエ像の中心が、透過波６６ｂの中心から左下方向に位置する際での補正方向を示すこととなる。
【００７９】
このように、結晶方位補正方向６５ａ〜６５ｄを変更可能とする理由は、上述と同様に、一旦分解された状態での装置の出荷時に記憶部１６に格納された指示ウインドウの表示データにおける結晶方位補正方向６５ａ〜６５ｄが、装置の設置時での装置の組み立て後に、改めて結晶方位補正方向を設定する必要が生じる場合があるからである。また、装置の設置後でのメンテナンスにより装置を分解し、メンテナンス後に装置を組み立てた後にも同様に、改めて結晶方位補正方向を設定する必要が生じる場合があるからである。
【００８０】
このようにして結晶方位補正方向が改めて設定された後の指示ウインドウ６３の表示データは、ウインドウ作成部１５から記憶部１６に送られ、記憶部１６において更新されて格納される。以降、更新された表示データが記憶部１６から読み出され、それによる指示ウインドウ６３が表示部１７の表示画面５１に表示されることとなる。
【００８１】
上記電子ビーム装置では、操作部２５を構成する操作ペダル２１による試料１０の傾斜補正方向を指示する指示ウインドウ６３を作成するためのウインドウ作成部１５を備え、当該ウインドウ作成部１５により作成される指示ウインドウ６３内の傾斜補正方向が設定可能とされ、設定された傾斜補正方向を含む指示ウインドウ６３が表示部に１７より表示される。
【００８２】
よって、設定された傾斜補正方向を含む指示ウインドウ６３をオペレータが目視にて確認することができるので、結晶性試料の結晶方位補正作業を効率良く行うことができる。
【００８３】
なお、上記電子ビーム装置においては、操作ペダル２１により試料１０の傾斜補正を行う例であったが、その変形例も考えられる。例えば、ウインドウ作成部１５が、試料保持手段４の駆動を調整するための操作ウインドウを作成し、当該操作ウインドウを表示部１７の表示画面５１に表示する電子ビーム装置が考えられる。
【００８４】
当該電子ビーム装置における操作ウインドウは、図１０に示すウインドウと同様の表示内容とすることができる。この場合、当該ウインドウ（操作ウインドウ）１０２内の上部６４にクリック用ボタン６４ａ〜６４ｄを配置し、各クリック用ボタン６４ａ〜６４ｄをカーソルによりクリックすると、その下側に示された傾斜補正方向に対応して試料保持手段４の駆動が調整され、試料１０の結晶方位が補正されるようになる。
【００８５】
上記電子ビーム装置では、試料保持手段４の駆動を調整する操作ウインドウ１０２を作成するためのウインドウ作成部１５を備え、当該ウインドウ作成部１５により作成される操作ウインドウ１０２内に傾斜補正方向が含まれているとともに、当該傾斜補正方向が設定可能とされ、設定された傾斜補正方向を含む操作ウインドウ１０２が表示部１７により表示される。
【００８６】
よって、設定された傾斜補正方向を含む操作ウインドウ１０２をオペレータが目視にて確認することができるので、結晶性試料の結晶方位補正作業を効率良く行うことができる。
【００８７】
なお、本発明に基づく電子ビーム装置において、操作ボックス２０を第１の操作部とし、操作ペダルを第２の操作部として、電子ビーム３１の非点補正作業と試料１０の結晶方位補正作業とを選択的に実行することが可能である。
【００８８】
この場合、ウインドウ作成部１５は、第１の操作部又は第２の操作部に基づく補正対象と補正方向とを示す指示ウインドウを作成することとなる。このとき、当該ウインドウ作成部１５により作成される指示ウインドウが、オペレータにより設定可能とされる。また、表示部１７は、設定された補正方向を含む指示ウインドウを表示することとなる。
【００８９】
このとき、ウインドウ作成部１５により作成される指示ウインドウにおける補正対象を選択可能とすることもできる。図１２は、このような場合での指示ウインドウを示す。
【００９０】
図１２において、７３は、このときの指示ウインドウである。この指示ウインドウ７３においては、補正対象表示部７１が設けられている。この補正対象表示部７１には、対物レンズ５の通過直後での電子ビーム３１の非点補正を表す「対物レンズ非点」や、試料１０が結晶性試料である際でのその結晶方位補正を表す「試料結晶方位」等の補正対象名称（タイトル）が、オペレータにより設定されて表示される。７４は、第１操作部又は第２操作部に対応して、その操作を表示する領域である。なお、補正対象名称としては、上記に他に、「集束レンズ非点」、「中間レンズ非点」、「試料方向」等の補正対象が考えられる。
【００９１】
また、７５は各補正方向であり、当該補正方向７５には表示選択部７２が設けられている。この表示選択部７２には、図１３に示すような被選択画像Ａ，Ｂ，Ｃ等の中の何れかがオペレータにより選択されて表示される。これにより、指示ウインドウ７３における各補正方向７５に含まれる画像が選択可能とされる。
【００９２】
上記電子ビーム装置では、第１の操作部２０又は第２の操作部２１に基づく補正対象とその補正方向とを指示する指示ウインドウ７３を作成するためのウインドウ作成部１５を有し、当該ウインドウ作成部１５により作成される指示ウインドウ７３内の補正方向が設定可能とされ、設定された補正方向を含む指示ウインドウ７３が表示部１７により表示される。
【００９３】
よって、設定された補正方向を示す指示ウインドウ７３をオペレータが目視にて確認することができるので、第１の操作部２０又は第２の操作部２１の操作による補正作業を効率良く行うことができる。
【００９４】
このように、本発明に基づく第１の電子ビーム装置では、操作部による調整方向と電子ビームの非点補正方向との関係を表す図形を表示する指示ウインドウを作成するためのウインドウ作成部を備え、当該ウインドウ作成部により作成される指示ウインドウ内の前記図形が設定可能とされ、設定された前記図形を含む指示ウインドウが表示手段により表示される。
【００９５】
よって、操作部による調整方向と電子ビームの非点補正方向との関係を表す図形を表示する指示ウインドウをオペレータが目視にて確認することができるので、電子ビームの非点補正作業を効率良く行うことができる。
【００９６】
また、本発明に基づく第２の電子ビーム装置では、非点補正手段による電子ビームの非点補正方向とその補正量を調整する操作ウインドウを作成するためのウインドウ作成部を備え、当該ウインドウ作成部により作成される操作ウインドウ内に調整操作方向と電子ビームの非点補正方向との関係を表す図形を表示するとともに、当該図形が設定可能とされ、設定された図形を含む操作ウインドウが表示部により表示される。
【００９７】
よって、調整操作方向と電子ビームの非点補正方向との関係を表す図形を含む操作ウインドウをオペレータが目視にて確認することができるので、電子ビームの非点補正作業を効率良く行うことができる。
【００９８】
さらに、本発明に基づく第３の電子ビーム装置では、操作部による試料の傾斜方向とそれによる結晶方位補正方向との関係を示す図形を指示する指示ウインドウを作成するためのウインドウ作成部を備え、当該ウインドウ作成部により作成される指示ウインドウ内の前記図形が設定可能とされ、設定された前記図形を含む指示ウインドウが表示手段により表示される。
【００９９】
よって、操作部による試料の傾斜方向とそれによる結晶方位補正方向との関係を示す図形を含む指示ウインドウをオペレータが目視にて確認することができるので、結晶性試料の結晶方位補正作業を効率良く行うことができる。
そして、本発明に基づく第４の電子ビーム装置では、試料保持手段による試料の傾斜方向と傾斜量を調整する操作ウインドウを作成するためのウインドウ作成部を備え、当該ウインドウ作成部により作成されるウインドウ内に傾斜方向とそれによる結晶方位補正方向との関係を示す図形を表示するとともに、当該図形が設定可能とされ、設定された図形を含む操作ウインドウが表示手段により表示される。
【０１００】
よって、傾斜方向とそれによる結晶方位補正方向との関係を示す図形を含む操作ウインドウをオペレータが目視にて確認することができるので、結晶性試料の結晶方位補正作業を効率良く行うことができる。
【０１０１】
またさらに、本発明に基づく第５の電子ビーム装置では、第１の操作部又は第２の操作部に基づく調整方向とその調整の結果としての補正方向との関係を示す図形を指示する指示ウインドウを作成するためのウインドウ作成部を有し、当該ウインドウ作成部により作成される指示ウインドウ内の前記図形が設定可能とされ、設定された図形を含む指示ウインドウが表示手段により表示される。
【０１０２】
よって、第１の操作部又は第２の操作部に基づく調整方向とその調整の結果としての補正方向との関係を示す図形を指示する指示ウインドウをオペレータが目視にて確認することができるので、第１の操作部又は第２の操作部の操作による補正作業を効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明における電子ビーム装置を示す概略構成図である。
【図２】操作ボックスを示す平面図である。
【図３】操作ペダルを示す平面図である。
【図４】表示部における表示画面の一例を示す図である。
【図５】非点補正前におけるフーリエ変換像の一例を示す図である。
【図６】ウインドウを示す図である。
【図７】ウインドウを示す図である。
【図８】非点補正後におけるフーリエ変換像を示す図である。
【図９】非点補正方向における像形状の変更例を示す図である。
【図１０】ウインドウを示す図である。
【図１１】結晶方位補正方向における位置関係の変更例を示す図である。
【図１２】ウインドウを示す図である。
【図１３】被選択画像を示す図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１…電子銃（電子ビーム源）、２…集束レンズ、３…変更コイル、４…試料保持手段、５…対物レンズ、６…Ｘ方向非点補正用コイル、７…Ｙ方向非点補正用コイル、８…中間レンズ、９…投影レンズ、１０…試料、１１…撮像部、１２…画像形成部、１３…バスライン、１４…制御部、１５…ウインドウ作成部、１６…記憶部、１７…表示部（表示手段）、１８…キーボード、１９…マウス、２０…操作ボックス（第１の操作部）、２１…操作ペダル（第２の操作部）、２２…照射系（第１の電子光学系）、２３…結像系（第２の電子光学系）、２４…非点補正手段、２５…操作部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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